無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，IEEE 802.11a/b/g/n標(biāo)準(zhǔn)
雖然無線網(wǎng)絡(luò)使用的傳輸介質(zhì)是不可見的電磁波，但仍需要像有線網(wǎng)絡(luò)一樣，在通信的無線設(shè)備的兩端使用相同的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)也在不斷發(fā)展和更新中，從某種意義來說，技術(shù)越先進(jìn)，無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度越快。
IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)是IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，電氣與電子工程師協(xié)會）指定的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要是對網(wǎng)絡(luò)的物理層和媒體訪問控制層（MAC）進(jìn)行了規(guī)定。目前，已經(jīng)產(chǎn)品化的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)主要有4種，即802.11b、802.11g、802.11a和802.11n
1、IEEE 802.11和802.11b標(biāo)準(zhǔn)
1、IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)
802.11最初定義的3個(gè)物理層包括了兩個(gè)擴(kuò)散頻譜技術(shù)和一個(gè)紅外傳播規(guī)范，無線傳輸?shù)念l道定義在2.4GHz的ISM波段內(nèi)。這個(gè)頻段在各個(gè)國際無線管理機(jī)構(gòu)中，都是非注冊使用頻段（微波爐、無繩電話都使用該頻段），即使用802.11的客戶端設(shè)備不需要任何無線許可即可使用。擴(kuò)散頻譜技術(shù)保證了802.11設(shè)備在這個(gè)頻段上的可用性和可靠的吞吐量，這項(xiàng)技術(shù)還可以保證同其它使用同一頻段的設(shè)備不互相影響。802.11無線標(biāo)準(zhǔn)定義的傳輸速率是1Mbps和2Mbps，可以使用FHSS（Frequency Hopping Spread Spread Spectrum,調(diào)頻技術(shù)）和 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum，直序擴(kuò)頻）技術(shù)。
IEEE 802.11無線局域網(wǎng)與IEEE 802.3以太網(wǎng)的原理非常類似，都是采用載波偵聽的方式來控制網(wǎng)絡(luò)中信息的傳送。不同之處在于，以太網(wǎng)采用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, 載波偵聽/沖突檢測)技術(shù)。802.11對CSMA/CD進(jìn)行了一些調(diào)整，采用了新的協(xié)議CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,載波偵聽多點(diǎn)接入/沖突避免)或者DCF（ Distributed Coordination Function，分布式協(xié)調(diào)功能）。
2、IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)
IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)具有以下特點(diǎn)：
- 傳輸速率較高：2.4GHz直序擴(kuò)頻無線電提供最大11Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，并且不需要直線傳播。
- 覆蓋范圍較大：802.11b理論上支持以百米為單位的范圍，其中空曠的室外為300m，封閉辦公環(huán)境中最長為100m，同時(shí)信號不受墻壁的阻擋。
- 支持無縫漫游，支持負(fù)載平衡。
- 安全性較高：內(nèi)置式鑒定和加密，提供較高的安全傳輸保證。通常情況下，支持802.1X認(rèn)證和WEP、WPA加密傳輸。
2、IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)
IEEE 802.11a是802.11原始標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)修訂標(biāo)準(zhǔn)，與1999年獲得批準(zhǔn)。802.11a標(biāo)準(zhǔn)采用與原始標(biāo)準(zhǔn)相同的核心協(xié)議，工作頻率為5GHz，使用52個(gè)正交頻分多路復(fù)用載波，最大原始數(shù)據(jù)傳輸率為54Mbps，達(dá)到了現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中等吞吐量（20Mbps）的要求。隨著傳輸距離的延長或背景噪聲的增加，數(shù)據(jù)傳輸速率可降為48Mbps、36Mbps、24Mbps、18Mbps、12Mbps、9Mbps或者6Mbps。802.11a擁有12條不相互重疊的頻道，8條用于室內(nèi)，4條用于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸。802.11a不能與802.11b進(jìn)行互操作，除非使用了對兩種標(biāo)準(zhǔn)都采用的設(shè)備。
IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)具有以下特點(diǎn)：
- 傳輸速率較高：IEEE802.11a可以提供高達(dá)54Mbps的傳輸速率，這得益于它采用"OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分多路復(fù)用)"的多載波調(diào)制技術(shù)。
- 不兼容802.11b/g：由于802.11a運(yùn)用了5.2GHz頻段，因此，與其他采用2.4GHz頻段的820.11b/g等WLAN標(biāo)準(zhǔn)均不能進(jìn)行互操作。
- 傳輸距離較近
- 由于2.4GHz頻帶已經(jīng)被到處使用（如微波爐、無線電話等），采用5GHz的頻帶可以讓802.11a的沖突更少。然而，高載波頻率也帶來了負(fù)面效果。802.11a幾乎被限制在直線范圍內(nèi)使用，這導(dǎo)致必須使用更多的接入點(diǎn)。同樣，還意味著802.11a不能傳播得像802.11 b/g/n那么遠(yuǎn)，因?yàn)樗菀妆晃铡?
3、IEEE 802.11g標(biāo)準(zhǔn)
IEEE組織于2004年6月12日正式批準(zhǔn)了802.11g。802.11g采用OFDM調(diào)制技術(shù)，從而可以得到高達(dá)54Mbps的數(shù)據(jù)通信帶寬。另外，802.11g工作在2.4GHz頻率，并保留了802.11b所采用的CCK技術(shù)，采用了一個(gè)"保護(hù)"機(jī)制，因此可與802.11b產(chǎn)品保持兼容，實(shí)現(xiàn)與IEEE802.11b產(chǎn)品的通信。目前，主流無線產(chǎn)品均執(zhí)行IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)。
IEEE 802.11g標(biāo)準(zhǔn)具有以下特點(diǎn)：
- 高數(shù)據(jù)速率：在純802.11g網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，無線AP與無線客戶端均工作在802.11g模式時(shí)，此時(shí)無線AP將檢測到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中全部是802.11g無線客戶端，因此，將不采用與原來802.11b設(shè)備保持兼容的保護(hù)機(jī)制。此環(huán)境下可得到高達(dá)54Mbps的數(shù)據(jù)通信帶寬，實(shí)際TCP吞吐量約為22~24Mbps.
- 完全兼容802.11b標(biāo)準(zhǔn).
- 傳輸距離更遠(yuǎn)：在相同的物理環(huán)境下，在同樣達(dá)到54Mbps的數(shù)據(jù)率時(shí)，802.11g的設(shè)備能提供大約兩倍于802.11a設(shè)備的覆蓋范圍
- 便于設(shè)計(jì)雙頻設(shè)備：由于802.11g采用了與802.11a標(biāo)準(zhǔn)相同的OPDM調(diào)制，因此，便于802.11a/g雙頻產(chǎn)品的設(shè)計(jì)于實(shí)現(xiàn)。
4、IEEE 802.11n標(biāo)準(zhǔn)
IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)要求802.11n產(chǎn)品能夠在包含802.11g和802.11b的混合模式下運(yùn)行，且具有向下兼容性。在一個(gè)802.11n無線網(wǎng)絡(luò)中，接入用戶包括802.11b、802.11g和802.11n的用戶，而且所有用戶都采用自己的標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)與無線接入點(diǎn)進(jìn)行通信。也就是說，在連接過程中，所有類型的傳輸可以實(shí)現(xiàn)共存，從而能夠更好地保障用戶的投資。由此可見，IEEE802.11n擁有比IEEE802.11g更高的兼容性。
IEEE 802.11n標(biāo)準(zhǔn)具有以下特點(diǎn)：
- 傳輸速率成倍提升：802.11n可以將WLAN的傳輸速率提高至108Mbps，甚至高達(dá)600Mbps，即在理想狀態(tài)下，802.11n提供的傳輸速率要比802.11g高10倍左右。802.11n結(jié)合了多種技術(shù)，其中包括MIMO（Multi-In,Multi-Out,多入多出），MIMO系統(tǒng)可以創(chuàng)造多個(gè)并行空間信道，解決了帶寬共享的問題。802.11n可以支持3路乃至4路MIMO數(shù)據(jù)流，理論速度可從當(dāng)前的300Mbps提升到3路的450Mbps，4路的600Mbps。
- 提升了網(wǎng)絡(luò)吞吐量：802.11n還對802.11標(biāo)準(zhǔn)的單一MAC層協(xié)議進(jìn)行了優(yōu)化，改變了數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，增加了凈負(fù)載所占的比重，減少管理檢錯(cuò)所占的字節(jié)數(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)的吞吐量得到大大提升。
- 覆蓋范圍大幅增加：802.11n采用智能天線技術(shù)，通過多組獨(dú)立天線組成的天線陣列系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)地調(diào)整波速的方向，802.11n保證讓用戶接收到穩(wěn)定的信號，并減少其它噪聲信號的干擾，覆蓋范圍可擴(kuò)大到幾平方千米。同時(shí)802.11n設(shè)備的穿墻能力也比802.11g產(chǎn)品更出色。
- 全面兼容各標(biāo)準(zhǔn)：802.11n通過采用軟件無線電技術(shù)，解決了不同標(biāo)準(zhǔn)采用不同的工作頻段、不同的調(diào)制方式，造成系統(tǒng)間難以互通，移動(dòng)性差等問題。這樣，不僅保障了與以往的802.11a、802.11b、802.11g標(biāo)準(zhǔn)的兼容，而且還可以實(shí)現(xiàn)與無線廣域網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，極大地保護(hù)了用戶的投資。